Thermal characterization of sand-bentonite mixtures with boron additives
Bor katkılı kum-bentonit karışımlarının termal karakterizasyonu
- Tez No: 577031
- Danışmanlar: PROF. DR. YELİZ YÜKSELEN AKSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Nükleer Mühendislik, İnşaat Mühendisliği, Energy, Nuclear Engineering, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Geoteknik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Dünyada artan enerji gereksinimi nedeni ile enerji yapılarının çeşitliliğinde artış gözlemlenmektedir. Son yıllarda enerji kazıkları, jeotermal enerji tesisleri ve nükleer enerji santralleri üzerine yoğunlaşma olmuştur. Termal olarak aktif olan bu yapılar zemin içerisinde sıcaklık farklarının oluşmasına neden olmaktadır. Bu sıcaklık farklarından ötürü zemin parametlerinde değişimler meydana gelmekte olup bu değişimler neticesinde zeminlerin mekanik, hidrolik ve termal özelliklerinin beklenen performans limitlerini karşılayamaması enerji yapılarında hasara neden olabilmektedir. Zeminlerin termal iletkenlik katsayıları, ısı yayınım hızları ve depolama kapasiteleri zeminlerde ısı transfer mekanizmasını kontrol eden parametrelerdir. Bu nedenle bu çalışmada bor katkılı kum-bentonit karışımlarının termal iletkenlik katsayıları ile bu karışımların yüksek dereceli radyoaktif atıkların bertarafı aşamasında tampon malzemesi olarak kullanılabilirliği ısısal yönden araştırılmıştır. Bununla beraber ısı transferi mekanizmasında rol oynayan malzeme özelliklerinden termal iletkenlik katsayısı, ısı depolama kapasitesi ve ısı yayınım katsayısı değerlerinin ısı enerjisi iletiminde etkileri irdelenmiştir.Nükleer atık depo sahalarında atığın depolandığı çelik varil etrafında tampon görevinde kullanılan bentonite malzemesi yerine, bu tez çalmasında bor katkılı kum-bentonit karışımları kullanılanılarak tek ve çift tabakalı yapılar dizayn edilmiş ve iki farklı sonlu elemanlar metodo kullanan paket program yardımı ile analiz edilmiştir. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlara göre; en düşük ve en yüksek termal iletkenlik değerleri sırasıyla yüzde beş ve yüzde onbeş tinkal içeren karışımlarda elde edilmiştir. Tinkal katkılı karışımlar kullanılarak dizayn edilen modelde tampon tabakası içerisindeki maksimum sıcaklık değeri, bentonit kullanılmasına nazaran on yedi derece daha düşük hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
Due to increasing energy demand in the world, an increase in the diversity of energy structures is observed. In recent years, there has been a focus on energy structures such as energy piles, geothermal energy plants and nuclear power stations. These thermo-active structures cause temperature increases in soil. Because of these temperature differences, changes in soil parameters occur and as a result of these changes, the mechanical, hydraulic and thermal properties of the soil do not meet the expected performance limits and causing damage to energy structures. Soil thermal conductivity coefficient, heat diffusion coefficient and heat storage capacities are the parameters controlling the heat transfer mechanism in soils. Therefore, in this thesis, thermal conductivity coefficients of boron added sand-bentonite mixtures and usability of these mixtures as a buffer material in the disposal repositories of high grade radioactive wastes (HLW) were investigated. In addition, the effects of thermal conductivity coefficient, volumetric heat capacity and heat diffusion coefficient values on heat conduction, which have a role in heat transfer mechanism, have been investigated. Instead of bentonite material used as a buffer around canister where waste is stored in nuclear waste reposorities, boron added sand-bentonite mixtures were used in this thesis, single and double layer structures were designed separately and analyzed with the help of two different computer program using finite element method. According to the results obtained from this study; the lowest and highest thermal conductivity values were obtained in mixtures containing five percent and fifteen percent tincal, respectively. The maximum temperature in the buffer layer was calculated seventeen degrees lower than that of bentonite alone.
Benzer Tezler
- Pulperden ayrılan doğal ve sentetik atıklardan yeni nesil kompozit malzemelerin karakterizasyonu
The characterization of new generation composites from the mixture of natural and synthetic wastes remained in pulper
ERTUĞRUL ALTUNTAŞ
Doktora
Türkçe
2012
Endüstri Ürünleri TasarımıKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. HAKKI ALMA
- Deniz dibi tarama işleminden çıkan malzemenin değerlendirilmesi ve faydalı kullanımı
Assessment and beneficial use of the material from seabed dredging operations
NADİDE DEMİRBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKıyı Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SEDAT KABDAŞLI
- ß-galaktozidazın farklı taşıyıcılarda immobilizasyonu ve bazı özelliklerinin incelenmesi
Immobilization of ß-galaktosidase on different carriers and investigation of some properties
FULYA AYTAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
BiyokimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞEGÜL PEKSEL
- Investigation of mechanical and thermal properties of sintered bauxite and sand particles as heat transfer and storage media
Isı transferi ve depolama ortamı olan sinterlenmiş boksit ve kum parçacıklarının mekanik ve termal özelliklerinin incelenmesi
ZEYNEP UYKUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLKER TARI
PROF. DR. DEREK KEITH BAKER
- Sodyum potasyum silikat esaslı cam frit ilaveli beton karışımlarının üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of concrete mixtures containing sodium-potassium- silicate based glass frit
DİLAY ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Mühendislik BilimleriGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ÇAPOĞLU